IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)1 2IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)城市正面臨眾多挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)威脅著城市的長期可持續(xù)性。這些挑戰(zhàn)可能影響城市的經(jīng)濟、商業(yè)和居民，涵蓋諸如交通、水資源、能源、通信在內(nèi)的核心基礎(chǔ)設施。城市必須全面解決這些挑作為智慧地球的核心計劃，智慧的城市關(guān)注城市面臨的各種問題。在本文件中，我們對城市和智城市是指一起生活工作的個體集合，他們相信集體聯(lián)合的產(chǎn)出大于個人產(chǎn)出的簡單相加。城市一般有衛(wèi)生、公用事業(yè)、土地使用、住房、安全、交通等先進的系統(tǒng)。這種近距離關(guān)系極大促進了城市使命就是要提供各種流程、系統(tǒng)和產(chǎn)品，促進城市發(fā)展和可持續(xù)性，為其居民、經(jīng)濟以及城市賴以生存的生態(tài)大環(huán)境帶來利益。通過應用信息技術(shù)(IT)規(guī)劃、設計、建造和運營城市基礎(chǔ)設施，改善生活質(zhì)量和經(jīng)濟福利，IBM正是通過這個方面對智慧的城市進行定義。關(guān)鍵城市組件表1關(guān)鍵城市組件合全部關(guān)鍵組件術(shù)感應和度量、更全面的更深入的智能洞察，發(fā)展城市基礎(chǔ)設施，為識。感應和度量能夠獲取大量數(shù)據(jù)、借助更全面能夠增強城市、自然、人類和產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)之間的用這些因素能夠發(fā)展、描繪、執(zhí)行、監(jiān)督和完業(yè)從這個生活工作的空間獲益，開協(xié)作性、高效性、個性化、安全性、支持性且公共交通，資源利用更加高效，同時允許制保我們確定了六類城市可以利用智慧的城市模型。這些城市可以分為兩大類(品質(zhì)生活和商業(yè)發(fā)展)：●精心規(guī)劃的城市此類城市旨在為居民、游客和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造最佳城市環(huán)境，致力于市區(qū)設計、能源和水資源管理IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)3●健康/安全的城市此類城市通過本地醫(yī)療網(wǎng)絡、疾病管理與防御、社會服務、食品安全、公共安全、市民信息●可持續(xù)生態(tài)城市此類城市投資于環(huán)境可持續(xù)計劃，通過提高能源、交通、廢物、用水管理及建筑/建設效率，●數(shù)字創(chuàng)新城市此類城市通過對網(wǎng)絡互聯(lián)及通信(包括WiFi和WiMAX)的戰(zhàn)略投資，實現(xiàn)自身智能化，吸引資本?！裆虡I(yè)城市此類城市通過打造某一行業(yè)的本地優(yōu)勢，建設基礎(chǔ)設施與服務，支持持續(xù)發(fā)展，保持競爭實●文化/傳統(tǒng)中心此類城市投資文藝、旅游，或?qū)⒆陨泶蛟斐墒澜缂壍纳虅諘h或體育賽事舉辦場地(如奧運會或世界杯)，從而吸引游客及居民。以上城市類型可以根據(jù)實際情況使用智慧的城市模型。用于協(xié)助這些城市發(fā)展的技術(shù)，有些已經(jīng)存在，有些正在定義和創(chuàng)造。很多情況下，智慧的城市不僅僅是一個模型，而是一種現(xiàn)實。智慧動城市管理。從智慧的城市使用技術(shù)整合中可以看出，城市各個領(lǐng)域都需要內(nèi)部優(yōu)化。這些領(lǐng)域需要在城市層面上互聯(lián)并優(yōu)化，實現(xiàn)城市目標。IBM確定了三種趨勢(基于技術(shù))，可以幫助城市實現(xiàn)此標：●更透徹的感應和度量：必須通過第三方或城市本身擁有的現(xiàn)有或新型基礎(chǔ)設施，了解城市?！窀钊氲闹悄芏床欤簭脑紨?shù)據(jù)入手，將其轉(zhuǎn)化為信息，再經(jīng)分析，創(chuàng)造洞察能力，實現(xiàn)智4IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)本指南意在供IT架構(gòu)設計師及專家使用，讓他們理解并欣賞智慧的城市概念。指南提供了詳盡的細節(jié)，幫助您理解智慧的城市概念并將其與您的客戶相關(guān)聯(lián)，從而塑造客戶思維模式，激勵您發(fā)本指南主要關(guān)注智慧城市的技術(shù)層。它承認社會/經(jīng)濟體系的重要性，但這些問題不是本指南的討論重點。在本指南中，我們解釋了每個城市領(lǐng)域的主要元素和特征。該指南為城市面臨的挑戰(zhàn)和意義深遠的智慧的城市解決方案之間架起了一座橋梁，成為連接二者的第一通道。指南展示了IBM智慧城市解決方案提供示范。指南各章節(jié)討論了智慧的城市中各個領(lǐng)域可能具有的特征、架構(gòu)要求及關(guān)聯(lián)程度。城市指揮中心市作為單一實體近乎實時地進行管理和優(yōu)化。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)5智慧的城市遠不只是高度集成的技術(shù)集合。城市要進化，就必須利用并優(yōu)化其經(jīng)濟能力、實物資在傳統(tǒng)意義上，城市由各司其職的獨立部門建立并管理。要成為智慧的城市，必須從根本上改變單一體系，而非各個獨立的領(lǐng)域。IBM的方法就是通過運用技術(shù)，優(yōu)化這些獨立領(lǐng)域，將他們實時互聯(lián)，保證重大的城市活動可以●智慧的水資源●智慧的能源●智慧的公共安全●智慧的廢物處理●智慧的建筑●智慧的交通不管在傳統(tǒng)上還是政治上，這些都是獨立的領(lǐng)域，有各自的運作目標，如傳統(tǒng)城市運作方式所示。迄今為止，很少有人關(guān)注如何從全面整合、互聯(lián)互通的全局觀點去管理城市。智慧的城市方法就是優(yōu)化這些領(lǐng)域，并將信息匯集到城市指揮中心(CCC)，如建立城市指揮中心(CCC)的智6IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)圖圖3建立城市指揮中心(CCC)的智慧的城市智慧的城市架構(gòu)基于IBM技術(shù)及面向服務的架構(gòu)(SOA)原則。我們參照如技術(shù)層所示的技術(shù)考架構(gòu)保證了系統(tǒng)間互聯(lián)互通的實現(xiàn)。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)7本指南的目標對象為面向客戶的技術(shù)解決方案團隊?？梢岳帽菊鹿?jié)描述城市IT和工程部門的技術(shù)價值。解決方案最終必須引起城市決策者的共鳴，所謂決策者包括市長、核心規(guī)劃者、區(qū)域發(fā)展局、立法機構(gòu)、城市特別工作組(包括市場營銷、災難恢復、特別工程等)以及非政府組織 (NGO)。為取得最佳效果，最初目標對象應理解全盤觀察城市的概念，懂得全面進步的城市理體經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的必要性。IBM確定了城市領(lǐng)導人必須實現(xiàn)的九個社會、經(jīng)濟和環(huán)境理想，從而保證城市繁榮和持續(xù)發(fā)展。這些理想并非各自為政，市長和機構(gòu)官員們在設置長期、短期城市目標的過程中，經(jīng)常需要同時應付多重問題。這些理想更多的是定義了城市未來，使其更具可持續(xù)性，吸引最佳的人力資本和市理想顯示了城市理想。表2城市理想設更加美好的城市光，滿足后代發(fā)展需求機創(chuàng)造良好的環(huán)境；追求廣泛、多產(chǎn)和和移動性保證自由進入城市，方便市內(nèi)活動；積極管理交通擁堵(如道路、航空、行人和自行車等)境定價境污染住居民、旅游觀光者的安全；提供文化商機市政服務業(yè)績與可靠程度；簡化并整合獲得服務維護基礎(chǔ)設施的穩(wěn)定、可靠，不超負荷；城市在經(jīng)歷災難之后可追求善治致性導向、負責制、透明性、回應迅速、效力與IBM可以為解決實施這些城市理想所面臨的技術(shù)問題提供重要價值。IBM智慧的城市團隊由來自不同視角全面考慮問題。過去一百年中，IBM行業(yè)領(lǐng)袖地位；智慧的城市也不例外。容、多產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展概念出自布魯金斯學會大都市政策項目的“MetroPolicy:ShapingaNewFederalPartnershipfora2“WHATISGOODGOVERNANCE?”，聯(lián)合國亞洲及太平洋經(jīng)濟和社會委員會(ESCAP)，網(wǎng)址如下：http://www.escaporgpddprsProjectActivitiesOngoinggggovernanceasp8IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)8設更加美好的城市●優(yōu)化公司、行業(yè)和地方政府IT基礎(chǔ)設施方面的既定領(lǐng)袖●運用獨特的文檔化方式，將政府視為集功能、服務和人力為●擁有在城市組件內(nèi)部及個體之間構(gòu)建城市模型并整合進程的能、服務和人力為一體的組●靈活利用城市組件，打造動態(tài)IT基礎(chǔ)設施，創(chuàng)下成功的記錄●信息戰(zhàn)略及情報系統(tǒng)及時匯集數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)對變化的經(jīng)濟環(huán)反應●先進的建模分析技術(shù)將異構(gòu)數(shù)據(jù)變?yōu)榭梢圆僮鞯男畔⒑投床旌鸵苿有约夹g(shù)測量運輸系統(tǒng)從多種渠道搜集實時信息，●實現(xiàn)無縫交流與協(xié)作，全面利用技術(shù)(如Web2.0、電信)，發(fā)揮整個價值鏈的集體智慧，從市民到供應商，覆蓋益相關(guān)者境●傳感器、可視化及強大的數(shù)據(jù)分析帶來富有意義的洞察力、性、靈活性及能源效率礎(chǔ)設施，提影響●廣泛的集成產(chǎn)品，管理城市資產(chǎn)及IT基礎(chǔ)設施的相關(guān)信息●引領(lǐng)基礎(chǔ)設施優(yōu)化，改善業(yè)務及IT運營效率●IBM擁有可優(yōu)化改善醫(yī)療保健并降低醫(yī)療保健基礎(chǔ)設施成本●擁有對城市組件、服務、信息、政策進行識別、優(yōu)先級排序力和工具●以市民為中心的成熟服務管理平臺，使服務交付滿足市民●擁有整合實物及數(shù)字基礎(chǔ)設施的能力，能夠?qū)Σ粩嘧兓男枨?居民、本地企業(yè)等)作出快速回應穩(wěn)定●在智慧的電網(wǎng)、用水管理、智慧的交通和智慧的建筑方面擁慧解決方案●各類商業(yè)情報、實時功能、預測分析、信息集成和系統(tǒng)互聯(lián)●借助實時傳感器和詳細的數(shù)據(jù)分析，能夠更加有效地管理基●使城市超越選民的傳統(tǒng)/歷史看法，以動態(tài)、穩(wěn)定的方式聯(lián)●使用社交網(wǎng)絡技術(shù)，釋放參與的力量MIBMIBM應和度量、更深入的智能洞察且更加一體化。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)9表3設更加美好的城市●優(yōu)化公司、行業(yè)和地方政府IT基礎(chǔ)設施方面的既定領(lǐng)袖●運用獨特的文檔化方式，將政府視為集功能、服務和人力為●擁有在城市組件內(nèi)部及個體之間構(gòu)建城市模型并整合進程的政府視為集功能、服務和人力為一體的組●靈活利用城市組件，打造動態(tài)IT基礎(chǔ)設施，創(chuàng)下成功的記錄●信息戰(zhàn)略及情報系統(tǒng)及時匯集數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)對變化的經(jīng)濟環(huán)反應●先進的建模分析技術(shù)將異構(gòu)數(shù)據(jù)變?yōu)榭梢圆僮鞯男畔⒑投床旌鸵苿有浴窦寄?、框架及技術(shù)測量運輸系統(tǒng)從多種渠道搜集實時信息，●實現(xiàn)無縫交流與協(xié)作，全面利用技術(shù)(如Web2.0、電信)，發(fā)揮整個價值鏈的集體智慧，從市民到供應商，覆蓋相關(guān)者境●傳感器、可視化及強大的數(shù)據(jù)分析帶來富有意義的洞察力、性、靈活性及能源效率●引領(lǐng)基礎(chǔ)設施優(yōu)化，通過成本效益和動態(tài)/互動基礎(chǔ)設施，提影響●廣泛的集成產(chǎn)品，管理城市資產(chǎn)及IT基礎(chǔ)設施的相關(guān)信息●引領(lǐng)基礎(chǔ)設施優(yōu)化，改善業(yè)務及IT運營效率●IBM擁有可優(yōu)化改善醫(yī)療保健并降低醫(yī)療保健基礎(chǔ)設施成本●擁有對城市組件、服務、信息、政策進行識別、優(yōu)先級排序力和工具求●擁有整合實物及數(shù)字基礎(chǔ)設施的能力，能夠?qū)Σ粩嘧兓男枨?居民、本地企業(yè)等)作出快速回應穩(wěn)定●在智慧的電網(wǎng)、用水管理、智慧的交通和智慧的建筑方面擁慧解決方案●各類商業(yè)情報、實時功能、預測分析、信息集成和系統(tǒng)互聯(lián)●借助實時傳感器和詳細的數(shù)據(jù)分析，能夠更加有效地管理基●使城市超越選民的傳統(tǒng)/歷史看法，以動態(tài)、穩(wěn)定的方式聯(lián)●使用社交網(wǎng)絡技術(shù)，釋放參與的力量表3IBM技術(shù)價值：城市理想10IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)我們對于智慧的城市解決方案的架構(gòu)方式與智慧的地球更透徹的感應和度量、更全面的互聯(lián)互所示?！窀笍氐母袘投攘炕趥鞲衅鞯南到y(tǒng)將我們的可視性擴展到現(xiàn)實世界的交通、公用事業(yè)、水資源和建筑，提供●更全面的互聯(lián)互通事件處理軟件從傳感器輸入的原始數(shù)據(jù)流提取業(yè)務相關(guān)事件，與此同時，集成中間件將這些事件置于所需的業(yè)務背景之下，實現(xiàn)對現(xiàn)實世界運行系統(tǒng)實際行為的全新洞察。事件也可以有所論述?！窀钊氲闹悄芏床炜梢暬浜蠘I(yè)務規(guī)則及分析的運用，可以優(yōu)化這些運作系統(tǒng)。不管是改善交通流量，最大化現(xiàn)創(chuàng)新，都能用到。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)11最后，可以將我們智慧的城市解決方案描述為三個邏輯層，與這些主題一一對應，提供各項功能 (見)：●整合廣泛覆蓋的傳感器●智能移動數(shù)據(jù)●執(zhí)行本地命令●運行分布式操作邏輯設施●發(fā)現(xiàn)設備及傳感器●遠程配置●監(jiān)控●安全●復雜事件處理●流處理各種服務，包括數(shù)據(jù)匯總、地理信息、識別與關(guān)聯(lián)、持久性●特定領(lǐng)域信息集成●可互操作的信息框架●整合遺留數(shù)據(jù)●聯(lián)合數(shù)據(jù)管理●擴展遺留系統(tǒng)，實現(xiàn)全新業(yè)務流程●監(jiān)控業(yè)務流程●向人們提供信息●特定領(lǐng)域分析應用●數(shù)學模型運用●績效儀表板及關(guān)鍵績效指標(KPI)●建立業(yè)務流程優(yōu)化模型●應用數(shù)學優(yōu)化技術(shù)●優(yōu)化資產(chǎn)使用及業(yè)務流程●改善操作邏輯和業(yè)務規(guī)則●事件驅(qū)動的SOA過程●感知并應對動態(tài)變化●企業(yè)應用程序集成●與城市戰(zhàn)略保持一致12IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)表4●整合廣泛覆蓋的傳感器●智能移動數(shù)據(jù)●執(zhí)行本地命令●運行分布式操作邏輯設施●發(fā)現(xiàn)設備及傳感器●遠程配置●監(jiān)控●安全●復雜事件處理●流處理各種服務，包括數(shù)據(jù)匯總、地理信息、識別與關(guān)聯(lián)、持久性●特定領(lǐng)域信息集成●可互操作的信息框架●整合遺留數(shù)據(jù)●聯(lián)合數(shù)據(jù)管理●擴展遺留系統(tǒng)，實現(xiàn)全新業(yè)務流程●監(jiān)控業(yè)務流程●向人們提供信息●特定領(lǐng)域分析應用●數(shù)學模型運用●績效儀表板及關(guān)鍵績效指標(KPI)●建立業(yè)務流程優(yōu)化模型●應用數(shù)學優(yōu)化技術(shù)●優(yōu)化資產(chǎn)使用及業(yè)務流程●改善操作邏輯和業(yè)務規(guī)則●事件驅(qū)動的SOA過程●感知并應對動態(tài)變化●企業(yè)應用程序集成●與城市戰(zhàn)略保持一致表4邏輯層IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)13從智慧的城市高級參考架構(gòu)(層)可見，智慧的城市解決方案架構(gòu)由三個層面組成。更透徹的感應和度量層面可以與傳感器直接交互，例如用SmartBay測量水質(zhì)，或通過智慧的電網(wǎng)解決方案中的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)等現(xiàn)有的行業(yè)系統(tǒng)，與傳感器間接交互。該層面也可以支更全面的互聯(lián)互通層面通常根據(jù)接近實時的處理約束添加事件服務，這些服務將傳感器輸入與業(yè)務相關(guān)事件一一對應。此類事件可以是檢測不符合規(guī)定的水質(zhì)測量方式，也可以是對公用設施網(wǎng)以在這一層面發(fā)揮作用。更深入的智能洞察層面在更廣范圍內(nèi)處理業(yè)務相關(guān)事件，往往通過某個基于SOA的模型與多個遺留應用程序及資產(chǎn)管理系統(tǒng)進行交互。該層面通常還包括面向人員的各種功能，通過可視化、儀。圖6智慧的城市高級參考架構(gòu)(層)從參考架構(gòu)到客戶交付的一一對應，智慧的城市解決方案基本上是從標準的IBM軟件產(chǎn)品組合開智慧的地球與傳統(tǒng)IT解決方案的主要區(qū)別在于需要專門的設備/系統(tǒng)接口與物質(zhì)世界交互，并且往往要與各領(lǐng)域的合作伙伴協(xié)作交付。智慧的城市擁有更多互聯(lián)互通的系統(tǒng)、更多跨越全城網(wǎng)絡皆可獲得的數(shù)據(jù)、更多嵌入式分析及情報，為城市工作人員提供更為深刻的洞察力，并能更好地掌解決方案一經(jīng)獲得，便可以利用事件處理、規(guī)則引擎、可視化、監(jiān)控、信息管理、優(yōu)化、流程編些新領(lǐng)域中，如資產(chǎn)協(xié)調(diào)所示。14IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)更全面的產(chǎn)品目錄。phereSensorEventsTivoliNetcoolWebSphereBusinessEventsInfoSphereTraceabilityServerbSphereBusinessMonitorCognosBITivoliMaximo。支持智慧的城市的IBM產(chǎn)品顯示了支持智慧的城市解決方案的IBM產(chǎn)品范圍。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)15在很多領(lǐng)域，這些解決方案組件被捆綁到行業(yè)解決方案框架內(nèi)，通過業(yè)務伙伴和IBM特定領(lǐng)域服務內(nèi)容得到增強，改善了可消費性，并加快了客戶價值的實現(xiàn)(如行業(yè)框架所示)。BMWeb智慧的電網(wǎng)中使用的能源解決方案架構(gòu)(SAFE)框架可作為用于能源及公用事業(yè)的行業(yè)框架示最初為石化行業(yè)開發(fā)的集成信息框架(IIF)現(xiàn)在被用于智慧的水資源管理、智慧的建筑和城市指16IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)有效且高效的交通體系對于一個城市的感知度、可用性及經(jīng)濟發(fā)展而言至關(guān)重要。城市交通體系——不管是公共的還是私人的——都能在城市的旅行體驗和環(huán)境影響方面，對城市生活的成本和特別是在城市環(huán)境下，修建全新的交通基礎(chǔ)設施是一個成本高昂且干擾民眾正常生活的長期過單純建造基礎(chǔ)設施并不是適當之舉，不能在市內(nèi)實現(xiàn)快速安全、劃算可用的通行。新基礎(chǔ)設施確實需要，但必須應用智慧或明智的交通管理和使用方式，才能最好地利用現(xiàn)有和將來的輸送必須將市內(nèi)不同的交通模式及相關(guān)設施作為一個全局交通網(wǎng)絡來處理，并將其與CCC相連接。這樣旨在使每個交通資源的能力實現(xiàn)最大化，將負荷分配到不同的交通模式，實現(xiàn)居民自由移動，避免對任何一種交通模式造成無法接受的使用和擁堵程度，而與此同時，其他模式卻使用解決城市交通問題的智慧方法本質(zhì)上有兩方面；搜集、分析和利用有關(guān)城市交通網(wǎng)絡如何運作的響旅客行為，如智慧方法兩大方面所示。智慧的交通遵循的架構(gòu)模式與智慧城市的其他領(lǐng)域相同。正如智慧的交通架構(gòu)所示，其架構(gòu)由三個層面組成：傳感器、操作和企業(yè)。在傳感器層，與各個離散的交通功能相關(guān)聯(lián)的傳感器(及促動器)被集成起來，用于收集信息，處理源自特定功能的事件。交通功能將包含交通管制、自動IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)17來自傳感器的數(shù)據(jù)在傳感器層進行適當利用，并可以在分配至操作層之前用多種方式對其進行處理，例如聚集、關(guān)聯(lián)、融合或充實等。操作層包含與特定交通能力的運作和監(jiān)督相關(guān)聯(lián)的那些功能：提供公共汽車服務、管理停車場和管制交通等。這些操作對時間非常敏感；必須能夠接受來交通網(wǎng)絡內(nèi)隨時出現(xiàn)的商機和問題。操作層(見智慧的交通架構(gòu))之上是企業(yè)層。企業(yè)層匯集了與提供和管理交通服務相關(guān)的狀態(tài)、業(yè)務流程、歷史數(shù)據(jù)、分析、預報以及其他工具。企業(yè)層內(nèi)可能存在多個“子層”，通過交通方式 (如公共汽車、火車、有軌電車、地鐵、自行車或步行)或功能(如停車管理和交通管制)反映當情況下，呈、商業(yè)交通合作伙伴以及廣大旅客。在許多城市，不同交通體系的信息按交通方式、管理職責區(qū)域和地域界線而分開單獨顯示。對現(xiàn)圖是智慧交通的基礎(chǔ)?？梢詰梅治瞿Ｐ?，利用從交通網(wǎng)絡中收集的信息來預測交通流量和運輸量、計算行程時間及具IBM心開發(fā)的交通預測工具即是該模型的一個范例，這個工具能夠準確預測長達一小時后的交通速度情況或個別路段的通行率?？稍L問以下地址獲取有關(guān)該交通預測工具的更多信息：/comm/research.nsf/pages/r.statistics.innovationtraffic.html可將業(yè)務規(guī)則應用到上述預測中，用于確定預測的通行率或車輛速度是否造成堵車，是否需要采取某種交通管理措施。同時也可應用更深入的模型來確定要考慮的適當?shù)缆分甘荆缡袃?nèi)交通向旅行者提供正確可信的信息形式上是一種授權(quán)，既可增加他們的滿意度，也能夠鼓勵他們?yōu)閷崿F(xiàn)個人旅行目的做出正確決策。全面了解旅行中可選擇的交通工具，并結(jié)合從多渠道(網(wǎng)18IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)絡、手機、公用信息站、短信服務及其他工具)獲得的當前交通網(wǎng)絡狀況，旅行者能夠做出明擴充基本的旅行規(guī)劃服務使旅行者可以登記一整天的旅程，這為城市交通當局創(chuàng)造了實時散布更新信息及建議的機會。例如，如果交通堵塞中斷某公交線路，可向旅行者發(fā)送信息，建議其考慮其他替代服務重新規(guī)劃旅程。這種建議可以基于旅行者的預計位置或?qū)嶋H所在位置(如果旅行者注冊了支持GPS功能的設備)。這種方法為城市交通當局影響旅行者行為創(chuàng)造了機會，可以根據(jù)同時還可以間接散布信息，例如在公交站點發(fā)布公共汽車實時到達時間，利用各種路邊標志提供整合、利用并散布城市交通網(wǎng)絡運行狀況及智慧的交通功能，例如整合的交通控制系統(tǒng)、公共汽車或有軌電車的車載智能設備、公共運輸?shù)膭討B(tài)調(diào)度及智能停車等，為最大程度發(fā)揮當前城市交通基礎(chǔ)設施的潛能提供了平臺。電子道路收費及綜合收費管理等其他功能也可以加入到此解決方電子道路收費(ERP)通過在一天中使用部分或全部城市道路網(wǎng)絡，尤其是在具體時間或時間●改變在經(jīng)濟上對私人和公共交通的平等對待，向公共交通傾斜●作為額外收入來源，為城市交通網(wǎng)絡改善提供資金最常見的電子道路收費為道路通行費，駕駛員因使用某具體道路設施而支付費用，例如高速公路或橋梁。這個趨勢正向自由出入道路通行費發(fā)展，這樣會自動檢測車輛，并通過車載設備或使用視頻技術(shù)識別車牌來辨別車輛。收費標準可根據(jù)一天內(nèi)的具體時間或該具體資源的使用水而定。目前已有一些城市實施了擁堵收費方案，例如倫敦、斯德哥爾摩、新加坡、都柏林和瓦萊塔(馬耳他)。擁堵收費方案對進入市區(qū)特殊地段或地區(qū)的車輛收費，收費標準也會因一天內(nèi)的具體時別來辨別車輛并收費。某些國家或地區(qū)、省、市正在研究基于GPS的道路使用收費方案。在這些地區(qū)，根據(jù)行駛里程數(shù)各種形式的ERP通常有高級別的架構(gòu)模型，帶有運營支持系統(tǒng)(OSS)，它包含與車輛識別相關(guān)的路邊基礎(chǔ)設施，還帶有業(yè)務支持系統(tǒng)(BSS)，這涉及ERP方案運作的等級、計費、帳戶管自動售檢票系統(tǒng)(AFC)使旅行者無需現(xiàn)金購票，用提前充值的智能卡即可取代現(xiàn)金的使用。更額為智能卡充值。此類系統(tǒng)也為運輸經(jīng)營者帶來好處，他們無需再處理現(xiàn)金交易，也有效地避免了員工欺詐行為的發(fā)生。我們可能需要提高收入保障活動的水平，確保旅行者每次旅行都能切實AFC為個別運輸方式提供了方便，而綜合收費管理(IFM)方式則有可能為旅行者和城市交通當局均帶來益處。有了IFM，普通AFC系統(tǒng)可廣泛應用于市內(nèi)多種交通方式：公共汽車、有軌電IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)19車、地鐵、火車，甚至ERP和停車場。這個解決方案使旅行者能夠在市內(nèi)各種交通方式中使用單一支付方式，通過至少避免了交通工具換乘中的一個障礙提供了靈活性，如綜合收費管理解決方除了為旅行者和城市交通當局帶來方便外，綜合收費管理方案還為各層次的旅行模式提供商業(yè)智能：從單個智能卡持卡人一直到來往社區(qū)與市區(qū)之間的眾多人流。這有助于制定未來公共交通系IFM還為影響旅行者行為創(chuàng)造額外的機會，城市交通當局可實施價格政策，使公共交通在價格上更能吸引乘客；可根據(jù)全程計費、為一日或一周內(nèi)的交通總費用設置上限、在非高峰期自動折扣或按照持卡人年齡段或狀況進行優(yōu)惠。綜合收費管理系統(tǒng)還為政策變動提供余地，并能使用業(yè)務變的城市交通需求和壓力下實現(xiàn)靈活變通。目前已有若干城市實施了綜合收費管理系統(tǒng)，包括新加坡(SymphonyCardforePayment)、倫敦(OysterCard)和香港?！衩棵腌娡ㄟ^傳感器的成百上千甚至成千上萬次事件均能得到測量。例如，監(jiān)控城市中穿行的2000輛公交車的方位和狀態(tài)每秒能產(chǎn)生200－400個事件，這根據(jù)每輛公共汽車報告其方●若干個網(wǎng)絡上部署了大量傳感器和分布式設備，網(wǎng)絡偶爾會出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象及邊緣低寬帶。●城市交通網(wǎng)絡活動因數(shù)量級的不同而產(chǎn)生多種需求，取決于一周內(nèi)的具體某一天和一天內(nèi)的●保留交通網(wǎng)絡詳細數(shù)據(jù)所需的大數(shù)據(jù)庫內(nèi)的大量數(shù)據(jù)，可支持運營和戰(zhàn)略規(guī)劃使用的分析和智慧的交通解決方案要求服務器基礎(chǔ)架構(gòu)能夠從物理上以及通過虛擬化資源和存儲介質(zhì)(它們也同樣能夠進行擴展)靈活進行擴展，并且有效管理大量數(shù)據(jù)。20IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)電力系統(tǒng)電網(wǎng)是最后實現(xiàn)自動化的一項重要基礎(chǔ)設施。盡管基礎(chǔ)電網(wǎng)的電磁技術(shù)原理并沒有改變，但對電網(wǎng)可觀測性和控制的需求卻發(fā)生了變化。在本指南中，我們將從電廠到消費者的角度：●數(shù)字時代的人們對可靠且優(yōu)質(zhì)電能的依賴性日益增加。，諧波含量、瞬間故●可再生能源的整合需要更好的電網(wǎng)控制能力，特別是在能源分配后。電網(wǎng)是為實現(xiàn)集中可靠發(fā)電和電力的廣泛分布而產(chǎn)生的?，F(xiàn)在，我們在分布和輸送點引進了電網(wǎng)的管理?！裣M者積極介入電力能有效避免建立新發(fā)電廠，進而為氣候變化作貢獻。的最高需求，公用事業(yè)部門建立了新電廠。能夠察覺電力短缺并縮減可選負載(即使有此類動機)的做法可有效減少對新發(fā)電力的需求。智慧的電網(wǎng)是實現(xiàn)更有效電力管理的領(lǐng)先方案。智慧電網(wǎng)聯(lián)盟等組織、“電網(wǎng)周”等活動以及美國的恢復和再投資法案等國家政策引文都促進了智慧電網(wǎng)的研發(fā)。目前，智慧的電網(wǎng)在若干方面都取得了長足進展。分布式可再生能源的廣泛應用及其對雙向電網(wǎng)的需求正推動著智慧電網(wǎng)的研發(fā)來。在技術(shù)方面，無線及其他數(shù)據(jù)通信的進步使得廣域傳感器網(wǎng)絡更加可行。分布式計算當然也會更加強勁?，F(xiàn)在，互操作性和安全性等架構(gòu)問題也開始在行業(yè)論壇上進行討論，例如智慧電網(wǎng)組。數(shù)十年來存儲在公用事業(yè)中的操作數(shù)據(jù)既包括即時數(shù)據(jù)，又包括歸檔數(shù)據(jù)；既涵蓋了靜態(tài)數(shù)據(jù) (例如配電管理系統(tǒng)內(nèi)部的波節(jié)圖)，也涵蓋了動態(tài)數(shù)據(jù)(例如倒閘操作票)?，F(xiàn)場技術(shù)人員對過去的系統(tǒng)故障不斷進行根本原因分析，才生成了如此豐富的信息。高級計量架構(gòu)(又稱智能電表)實施細粒度的配電傳感器網(wǎng)絡，它不斷給通信聚合系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。SilverSpringNetworks公司或Trilliant公司的產(chǎn)品可提供該領(lǐng)域的解決方案。這些數(shù)據(jù)來源經(jīng)過架構(gòu)，可以為來自新型智能電子設備(IED)和其他智慧的電網(wǎng)組件的實時信息改善、支持和提供背景信息。在這個提倡可再生能源的新時代，并網(wǎng)控制器也可以成為數(shù)據(jù)的來源。利用可再生能源，小型天氣預測工具諸IBMResearchDeepThunder操作提供了寶貴的相關(guān)信息。獲取數(shù)據(jù)之后，人們?yōu)榱艘詷藴矢袷奖３炙鼈兊膬r值，通常會把它們存儲面向XML的數(shù)據(jù)庫中?，F(xiàn)代的數(shù)據(jù)庫實施已經(jīng)大幅改善了數(shù)據(jù)的性能。國際電工委員會(IEC)提出的公用信息模型 (CIM)側(cè)重于資產(chǎn)而不是操作，既便如此，它仍是首選的設計模型。一些較新的模型，諸如針對自動計量接口(AMI)的設備語言消息規(guī)范和能源計量配套規(guī)范(DLMS/COSEM)也開始逐IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)21像是一個消息傳遞工具。在一些情況下，所采用的數(shù)據(jù)模型往往比數(shù)據(jù)的技術(shù)實施更為重要。設計嚴密的數(shù)據(jù)模型不但更易于進行數(shù)據(jù)交換和調(diào)整遺留程序，還有助于數(shù)據(jù)的安全性應用和性能需求。通常情況下，數(shù)據(jù)模型的存在與否是電力公用事業(yè)智慧電網(wǎng)項目中完整監(jiān)管體系的有效指并能提升未來的投資回報率。通過客戶研討會和“藍圖”會話可以發(fā)現(xiàn)，智慧電網(wǎng)中最常需要解決的問題之一就是廣域通信系統(tǒng)的設計。公用事業(yè)資產(chǎn)遍布全國。數(shù)據(jù)通信架構(gòu)往往會影響數(shù)據(jù)速率、配電智能成本和安全漏洞的識別。目前尚不存在一項通信技術(shù)能夠適用于所有的公用事業(yè)，也沒有一項通信技術(shù)能夠適用某公用事業(yè)的所有操作領(lǐng)域。電力線寬帶(BPL)可以服務農(nóng)村地區(qū)；對于城市用戶來說，可以使用多協(xié)議標簽交換技術(shù)(MPLS)，還可以利用按目的設計的無線電射頻(RF)Mesh網(wǎng)絡，由于接近光纖而效果更好。相信未來將會出現(xiàn)全新的通信選擇。智慧的電網(wǎng)架構(gòu)側(cè)重數(shù)據(jù)的安全觸，它還支持面向未來的協(xié)議。啟用IP的新型設備網(wǎng)絡可以通過諸如TivoliNetcool這樣的工具進行管理。架構(gòu)還應能夠追蹤業(yè)務情況。該信息包括一些可能的使用情況，這些情況可能未在監(jiān)管機構(gòu)的歸檔系統(tǒng)中記錄在冊，如目前的AMI，但稍后會添加到智慧的電網(wǎng)中。公用事業(yè)部門絕不希望在部署單一的AMI網(wǎng)絡五年之后就又要重建通信網(wǎng)絡。通信架構(gòu)同樣還考慮到了電力故障的備電池，需要建立太陽能充電和其他電能供應設備。就連智慧的電網(wǎng)無線設備上的天線很可能在慮。毫無疑問，智慧的電網(wǎng)目的是提高網(wǎng)絡的可靠性，而不是降低其安全性。根據(jù)北美電力可靠性協(xié)會(NERC)推出的《關(guān)鍵基礎(chǔ)設施保護條例》(CIP)以及其他在美國境外執(zhí)行的相似標準，安全性已經(jīng)躍升為智慧的電網(wǎng)建設中的首要考慮事項。智慧的電網(wǎng)架構(gòu)的第一階段就要解決安全性問題。與其他數(shù)據(jù)中心的安全性工作不同，現(xiàn)場部署的安全性面臨著新的形式和挑戰(zhàn)。首先要考慮變電站的安全性，要明確誰能在哪些時間在控制樓內(nèi)訪問哪些網(wǎng)絡。與此同時，要處理好專用AMI系統(tǒng)中電表數(shù)據(jù)的安全性，要保證只有授權(quán)的應用程序和人員才能訪問該信息。SOA工具作為支持整合的網(wǎng)絡設備，有助于在WebService消息級別提供安全性。這些工具包括一個能夠簡化SOA架構(gòu)的整合工具、一個卸載XML處理的XML加速器，以及一個幫助提供消息級別WebService安全性的XML安全網(wǎng)關(guān)。安全網(wǎng)關(guān)能夠保證只有經(jīng)過許可的應用程序才能訪問信息，不管是針對IP電表還是IED。SOA工具安全性可作為SOA軟件安全管理功能的補充。另一方面，現(xiàn)有的產(chǎn)品，如InternetSecuritySystems(ISS)安全工具也可以在IP網(wǎng)絡中發(fā)揮作用。同時，只要智慧的電網(wǎng)一搭建完成，安全前景也會隨著黑客的變化不斷演變，服務也會起到重要的作用。InfoSphereStreams是持續(xù)使用的檢測手段。系統(tǒng)。如果黑客能在數(shù)據(jù)中攜帶病毒(如利用音頻播放器的漏洞植入畸形的視頻圖像)，那么在討論智慧的電網(wǎng)數(shù)據(jù)時就要考慮到類似的安全問題。北美電力可靠性協(xié)會(NERC)《關(guān)鍵基礎(chǔ)設施保護條例》(CIP)把適用范圍設在300兆瓦，干擾300兆瓦的需求響應可被視為一個300兆22IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)雖然智慧的電網(wǎng)能產(chǎn)生出更多的信息，大部分的公用事業(yè)卻不會額外派工程師來解釋數(shù)據(jù)。因此，面對海量的新電網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析能夠支持數(shù)據(jù)的處理、解釋和建立數(shù)據(jù)間的相互關(guān)聯(lián)。部分的分析由已有的程序完成，這時數(shù)據(jù)模型和整合會發(fā)揮關(guān)鍵作用。而另外一部分數(shù)據(jù)分析則需要借助新的應用程序和工程師。工程師們會使用工作臺在自助服務模型中創(chuàng)建定制的分析儀表板。大部分的公用事業(yè)中都會有許多電力系統(tǒng)工程師在后臺借助電子表格工作。智慧的電網(wǎng)這一概念就是要讓所有相關(guān)人員能夠獲得數(shù)據(jù)，能夠使用現(xiàn)代工具對它們進行分析，保護電網(wǎng)的正常運作。為了通過及時有效的服務支持運作狀況分析，分析工作需要一個專用的數(shù)據(jù)總線，而不是通過企業(yè)服務總線(ESB)或企業(yè)SOA總線。這是因為電網(wǎng)中的情況瞬息萬變，只有及時的分析才是最相關(guān)的分析。建立一個兩層或三層(如果考慮到變電站的話)的總線是一種架構(gòu)方據(jù)的相互關(guān)聯(lián)性，支持整體運作。在設計時就要考慮到與標準行業(yè)工具(例如ABBNEPLAN或西門子PTIPSS?E)或通用工具 (例如MATLAB)的連接問題，避免在智慧的電網(wǎng)試運作之后出現(xiàn)額外的開支。分析工具諸如CognosNow和ILog可用于為公用事業(yè)構(gòu)建具體的應用程序以便更好的理解和改善運作?！案纳啤钡亩x會隨著公用事業(yè)，有時也會隨著部門的不同發(fā)生變化。譬如，“優(yōu)化”可以代表最少的燃料CCC自其他城市領(lǐng)域的額外信息。數(shù)據(jù)經(jīng)過感知、安全通信、建模和分析之后，所得到的結(jié)果需要被應用到業(yè)務優(yōu)化中來。也就是說，智慧的電網(wǎng)新生成的數(shù)據(jù)要整合到現(xiàn)有的應用程序中，遺留系統(tǒng)中的元數(shù)據(jù)要能夠為新數(shù)據(jù)提供有意義的背景信息。要完成這樣的任務，需要系統(tǒng)服務于每個標準的面向服務的架構(gòu) (SOA)模型。但是，常用數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)完整性和名稱服務也要與原有的架構(gòu)融合。數(shù)據(jù)的權(quán)威的數(shù)據(jù)來源和擁有數(shù)據(jù)的特定人員。同一資產(chǎn)(不論是變壓器還是卡車)在不同系統(tǒng)中可能具有不同名稱，名稱服務能夠看到不同名稱所共有的特性。舉例來說，變電站具有一個位置名稱，在地里空間信息系統(tǒng)中 (GIS)標示的是它的經(jīng)度和緯度；在地圖上標示的是與它最近的十字路口名稱；在金融系統(tǒng)中它會是一個資產(chǎn)編號；而在配電管理系統(tǒng)(DMS)拓撲中它是一個適合DMS用戶界面的邏輯名IP不同的應用程序了解新數(shù)據(jù)，可能會將它與其一個名稱建立聯(lián)系。此名稱可能需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換，用于其他應用程序的查詢。將應用程序重新編寫成通用的模型似乎很有吸引力，但成本不菲。智慧的電網(wǎng)在整個公用事業(yè)內(nèi)部進行智能傳播，絕不是說要替換現(xiàn)有的一切，而是要使一切都可提供相關(guān)信息。不論是從服務級別，還是從應用程序級別，互操作性都至關(guān)重要。智慧電網(wǎng)的設計師們要明確有些銷售商的確更關(guān)注服務。假設您想用手機從美國打電話到法國。您的語音數(shù)據(jù)在美國可能是碼分多址連接方式(CDMA)，通過微波和光纖進行傳播，到法國時很可能是全球通(GSM)連接方式。但是，您的話語(也就是“應用程序級別的數(shù)據(jù)”)的傳遞則一直是透明的。計算機化的解決方案絕不僅僅與軟件有關(guān)。例如，隨著部署階段的深入，進入公用事業(yè)的數(shù)據(jù)量將以指數(shù)級增長，AMI存儲整合恰恰解決了這種顧慮。人們采用數(shù)據(jù)分析就是為了更好地理解數(shù)構(gòu)來管理數(shù)據(jù)、備份數(shù)據(jù)并將其輸入分析引擎。設計存儲系統(tǒng)時需要同時考慮智能電表前端系統(tǒng)和電表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(MDMS)。前端系統(tǒng)從計量表中提取數(shù)據(jù)，提供管理功能；而MDMS則從IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)23前端系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)并進行驗證。之后數(shù)據(jù)可以被用作多種用途，例如計算費用和應用到其他業(yè)務應用程序，諸如故障檢測。前端系統(tǒng)和MDMS原始副本中的數(shù)據(jù)可以復制多個副本，用于完整的備份和災難恢復?？梢詮椭芃DMS存儲聚集數(shù)據(jù)的主數(shù)據(jù)庫，然后用于其他業(yè)務應用程序，如客會遭到篡改。既然智慧的電網(wǎng)必須實時運作，且電力事業(yè)也要不間斷地要運轉(zhuǎn)，我們所能提供的硬件和軟件解決方案就一定要具備自動防止故障的性能，并可自動提供冗余。這對服務器和操作系統(tǒng)提出更高的要求，數(shù)據(jù)容量和可靠性必須滿足更高的標準。這里尤其要可靠地存儲AMI數(shù)據(jù)。關(guān)鍵因素包●操作系統(tǒng)穩(wěn)定性●硬件實際內(nèi)存存取速度和范圍●服務器和可靠的電力供應●文件系統(tǒng)冗余，如日志文件系統(tǒng)●FlashCopy等技術(shù)為邏輯驅(qū)動器提供時間點副本FlashCopy能夠很有效的加速數(shù)據(jù)庫的熱備份和恢復，VolumeCopy能夠擴展復制功能，將一個卷的內(nèi)容復制到另一個卷。增強的遠程鏡像(GlobalMirror、GlobalCopy和MetroMirror)能夠統(tǒng)。24IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)IBM多年來積累了豐富的與能源和各類公用事業(yè)合作的經(jīng)驗，參與了多項重大工程。以下是一些●西北太平洋國家實驗室(PNNL)項目項目小組通過智能測量設備、智能工具和虛擬市場環(huán)境，有效緩解了電網(wǎng)的壓力。小組成功力配送負荷降低了50%，并把整體高峰電力負荷降低了15%。httpwwwibmcomindustriesutilitiesusdetailresourceMGG2.htmlwibmcomsoftwaresuccesscssdbnsfCSJSTSJHTFOpenDocumentSiteicsseuctyenus●CenterPointEnergy(德克薩斯州休斯頓市)在項目中，項目小組充分利用領(lǐng)先的通信技術(shù)、智能電表和出類拔萃的流程創(chuàng)新搭建了智慧wwibmcomsoftwaresuccesscssdbnsfCSJSTSQJYZOpenDocumentSiteicsseuctyenus●EnergieBaden-W?rttemberg該方案給居民提供了智能工具和電表，使他們能調(diào)節(jié)耗電水平，把節(jié)電與價格掛鉤，同時緩rgwibmcomsoftwaresuccesscssdbnsfCSJSTSKZKLFOpenDocumentSiteicsseuctyenus有關(guān)能源和公用事業(yè)案例研究的網(wǎng)頁將會不斷增添新的項目和案例，如您需要了解更多的解industriesutilitiesusindexhtmlIBM智慧的城市解決方案架構(gòu)25水是地球上生命最重要的元素之一。水元素在我們的環(huán)境中儲量豐富，但卻是最容易被污染的資球上重要的組成部分?！癯鞘兴矗撼鞘杏盟山?jīng)過脫鹽處理而來，可來自雨水的收集，來自井水、湖水、水庫，或者從其他來源購買(如從其他水力公用事業(yè)或者其他水廠運送而來)?！袼Y源的消耗：水資源可用于個人消耗、工業(yè)開發(fā)利用、市政消耗(街道清掃)以及對水力運輸業(yè)、旅游或科學研究(水力科學或相關(guān)領(lǐng)域如波浪發(fā)電)的支持?！駨U水的處理和處置：從市政用水的處理、雨水的處理、下水管道的管理到工業(yè)廢水的處的優(yōu)先關(guān)注領(lǐng)域。述，但每一個周期階段都必須緊密結(jié)合。水資源的生命周期顯示了能與更高級的智慧的城市建立聯(lián)系。水資源來源的各個方面的確與大多數(shù)公用事業(yè)相同，但每個因素的優(yōu)先級別可能會因城市的地理位置、城市人口的多樣性和整體市政的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著的變化。舉例來說，一個濱海城市很可能嚴重依賴當?shù)氐穆眯袠I(yè)及其沿海水路交通，相反，一個工業(yè)城市則必須依靠可靠的水資源來支26IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)●地點成本的信息?！駮r間大部分情況下，水資源會大量獲取。不論是通過降水還是購買或處理所得，最重要的是要了●對象對于任何預處理手段或水安全使用限制來說，水資源的整體特點至關(guān)重要。一場大的降雨將●花費水資源的儲量極其重要，特別對于均衡城市運轉(zhuǎn)成本而言。如果能夠保證一英寸高的降水量，那么水脫鹽的花費將大幅下降(脫鹽過程極為昂貴)。關(guān)于水資源的消耗，正如水有多種多樣的利用方式，檢測和控制水資源的措施也很多。如果海灘不安全的話，一定要告知游客。港務局長一定要掌握水位高度和風暴信息。工業(yè)用戶要明確標注獲取水資源，這樣他們才能決定何時需要訂水，怎樣最好地利用所購買的水。而為廣大市民提供。首先需要了解的是，這里所說的“水處理”是個不恰當?shù)拿Q。水在使用之后，都會以這樣或那樣的方式返回到水源中。不管是蒸發(fā)、處理、再次循環(huán)，還是直接傾倒，水(包括我們留在水中的物質(zhì))都會重新進入循環(huán)周期并且改變生命周期中水源的性質(zhì)。正因為如此，我們必須要不斷盡可能地控制好所返回的水質(zhì)。水進入處理廠后所進行的只是適當?shù)奶幚砹鞒蹋绻娨庾R到水。水資源可能影響城市經(jīng)濟成本的主要方式包括洪水、水質(zhì)、水的安全性、與水有關(guān)的商業(yè)活動和基礎(chǔ)，如智慧的水資源架構(gòu)所示。水資源的確具有閉環(huán)生命周期。為了能夠不斷地整合資源并進行閉環(huán)控制，我們利用了一個開放的結(jié)構(gòu)。這一架構(gòu)是物理IBM度地利用客戶的投資。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)27”內(nèi)各處捕獲數(shù)據(jù)。然后，會將重要事件信息發(fā)送到CCC。內(nèi)陸水即內(nèi)陸水道、河流、湖泊和分布系統(tǒng)的總稱。內(nèi)陸水會對城市生活產(chǎn)生很大影響的有沿海架構(gòu)方法就是使用從“水域”(如水資源管理示例所示)內(nèi)各處捕獲到的數(shù)據(jù)。然后，會將重要C28IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)沿海水資源會影響到城市生活的主要有洪災、水質(zhì)、安全、商業(yè)活動及水力發(fā)電。智慧的城市管理水資源主要就是將從內(nèi)陸水和沿海水域收集的數(shù)據(jù)信息整合起來。處理沿海水域信息時同樣會IBM當前正在參與一個名為SmartBay的沿海水域項目(如SmartBay解決方案所示)。這一解決方案可以應對沿海水域管理中的所有問題。這一解決方案當前已被部署到沿海水域中，水域與水流傳感器平臺系統(tǒng)及現(xiàn)有的愛爾蘭海洋學會(MI)系統(tǒng)相連。收集到的信息會被集中到一個中央分重要的事件信息會被傳送到CCC。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)29●它們是地球上溫室氣體(GHG)排放最多的一員●它們也是地球上能源使用效率最低的一員鑒于此，國際社會當前正在竭力提高建筑物內(nèi)的能源使用效率。麥肯錫近期的一份報告顯示，通過努力提高商品樓和居民樓內(nèi)能源使用效率，到2030年可將二氧化碳的排放量降低710到870兆噸。3建筑物往往是復雜的多系統(tǒng)實體。為了確保其安全舒適并方便用戶居住，建筑物內(nèi)往往囊括多個系統(tǒng)，如供暖和空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、出入控制系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)及其他各種控制和維護系統(tǒng)。為了實現(xiàn)對能源最高效的利用，這些系統(tǒng)必須協(xié)同運作，可惜現(xiàn)實差強人意。但當前通過利用新的智能洞察技術(shù)可以實現(xiàn)這一點?！爸腔鄣慕ㄖ边@一理念就是指將管理數(shù)方法應用到建筑這個層面。SmarterPlanetPrimer中詳細地解釋了智慧的建筑這一理念：“智慧的建筑將主要的系統(tǒng)都集中到一個公共網(wǎng)絡上。系統(tǒng)間的信息和功能都會共享，用于提高能源使用效率，使系統(tǒng)運行更有效，使住戶更滿意?！敝腔鄣慕ㄖ行枰系南到y(tǒng)中列出了為了優(yōu)化整個建筑或建筑群而需要整合的各個系統(tǒng)。當p30IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)討論系統(tǒng)整合之前，我們先來看一下這些系統(tǒng)可以分成的三大類：(智慧的建筑中需要整合的系統(tǒng))：●第一種是建筑內(nèi)部的各種傳統(tǒng)的系統(tǒng)。它們與建筑物息息相關(guān)。供暖和空調(diào)系統(tǒng)使住戶更加舒適，安全和防火系統(tǒng)可以確保大家的安全。總之，這些都對建筑物都至關(guān)重要。但問題是這些系統(tǒng)都在獨立地運作。就個體而言它們也許都運作良好，但如若能與其他系統(tǒng)合作效率應當可以更高。實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化的前提是必須先收集各種傳感器數(shù)據(jù)，以便可以更規(guī)范和合理T●第二種是建筑外部的系統(tǒng)。它們可以提供各種重要的信息，能幫助前瞻性及應對性地優(yōu)化有關(guān)建筑的各項運作和措施。公用事業(yè)連接包括了某些智慧的公用事業(yè)功能。天氣情況也是一提高住戶舒適度，也能降低能耗。。它們可以優(yōu)化功能提高客戶的滿意度，進而提高利潤率。收集到的傳感器數(shù)據(jù)可以供收費時參考，也可方便規(guī)劃，進而決定建筑的哪些地方需要完善和改進。此外，這些系統(tǒng)還有報告功能，可用來提使用效率還有很大的提升空間。要想正確地分析情況，必須掌握數(shù)據(jù)的收集和管理方法，必須有足夠的智能洞察才可以做出正確的決定。具體的流程就是收集大量的數(shù)據(jù)并進行分析。之前這些數(shù)據(jù)很少被收集起來，更不用說系統(tǒng)地分析了。隨著傳感器技術(shù)、準確度、收集效率和連通性等都不斷提高，收集與建筑相關(guān)的數(shù)據(jù)越來越能幫助人們深刻地理解建筑的特性?？梢栽谛碌南到y(tǒng)和建筑物中安裝傳感器，亦能通過有線或無線技術(shù)進行更新。新的網(wǎng)絡安全技術(shù)可以確保重要數(shù)據(jù)從傳感器傳輸?shù)街醒牍芾硐到y(tǒng)時的安全。管理系統(tǒng)在收到實時操作數(shù)據(jù)時會提供各種分析方式，并會將數(shù)據(jù)存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫內(nèi)溫度便是一例。如果溫度低于預設值，管理系統(tǒng)會指示供暖系統(tǒng)加強供暖。如果溫度高于預設值，制冷系統(tǒng)便會收到通知。如果溫度升高或降低過快，管理系統(tǒng)會發(fā)出警報，提醒系統(tǒng)是否出現(xiàn)了故障。如果溫度上升過快并超過了一定值，防火系統(tǒng)便會啟動。系統(tǒng)會在數(shù)據(jù)庫中分析這些度管理。在建筑物內(nèi)整合多個系統(tǒng)也屬于這一范疇。例如，根據(jù)天氣預報，供暖和制冷系統(tǒng)可以更高效地做出決策。而天氣預報的消息將來也可能幫助系統(tǒng)自動控制窗戶的關(guān)閉。這樣就能更好地利用自量?！案偁幜Α?。IBM自身并不直接供應建筑系使我們能夠一直掌有最新的技術(shù)。IBM憑借自身的IT技術(shù)能促成這一整合。不管是用服務器和存儲產(chǎn)品迅速而大范圍地管理并處理這些數(shù)據(jù)，還是用軟件工具來收集、規(guī)范、處理并控制這些建筑系統(tǒng)，這其實都是當前IT技術(shù)的延伸及筑，現(xiàn)在就需要了解該如何進行。IBM來搭建智慧的建筑解決方案。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)31BMIBM理緊密相關(guān)。盡管這些都不足以滿足日后的需求，但我們完全可以應用這些資產(chǎn)來推進這一變革。亞太地區(qū)有一個名為“智慧的建筑管理系統(tǒng)(IBMS)”的解決方案，它很好地詮釋了日后客戶的需求。在建筑物優(yōu)化這一方面它表現(xiàn)相IBM方案，而能源也已成為被管理的一個因素。IBMTivoliMonitoringforEnergyManagement和SystemsDirector/ActiveEnergyManager不僅一直被用來管理IT系統(tǒng)的能源，而且也已開始管理數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)設備的能源使用情況，并已被融合到Controls和Siemens等在內(nèi)的多家合作伙伴都參與了這一項目。此外，亞太地區(qū)銷售的AOEMF也屬于這一范疇。最近新推出的GreenSigmaCoalition使公司能夠不斷吸納新的合作伙伴參與項目，也為分析和新的儀表板以及報告功能提供了基礎(chǔ)。TivoliMaximo是資產(chǎn)管理和維護支持方面財產(chǎn)績效管理系統(tǒng)是一個新產(chǎn)品，它利用了Maximo基礎(chǔ)技術(shù)，并使用一些工具來優(yōu)化建筑物內(nèi)的空間管理，擴大了IBM解決方案的覆蓋領(lǐng)域。不難看出，IBM在這一領(lǐng)域可以利用的產(chǎn)品還是除了上述各種關(guān)鍵組件外，這一智慧的建筑解決方案還會用到數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及流程控制等多方面的關(guān)鍵技術(shù)。此外，用于開發(fā)解決方案、簡化流程和策略定義的Rational?工有了這些軟件后，我們可以通過利用IBM系統(tǒng)科技部(STG)頂級的IT系統(tǒng)技術(shù)來完善解決方我們已經(jīng)與許多重要的公司建立了合作伙伴關(guān)系，但很顯然我們不會就此停步。我們將利用GreenSigmaCoalition營?！裢獠客ㄟ^借助多種外部因素可以提高建筑物的效率、耐用性和舒適度。這些可以是電路信號，也可以是網(wǎng)絡連接。它們提供的數(shù)據(jù)可用來提高效率或請求采取行動，如幫助電力系統(tǒng)降低峰值負荷。它們也可以提供各種公共信息，如交通報告或突發(fā)事件警報。外部輸出也可以向外●軟件集服務一些服務是由軟件集提供的，供軟件集的其他組件使用。這些服務包括安全服務、通信服務和數(shù)據(jù)服務。將這些服務集合到一起可以使解決方案的開發(fā)及運營管理變得容易很多。數(shù)據(jù)服務將包括存儲、備份和同步服務等。利InfoSphere產(chǎn)品提供的工具可以很好地管理解決方●物理層物理層將傳感器與收集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)連接起來，同時通過它可以訪問建筑物內(nèi)的控制機制。任何數(shù)據(jù)規(guī)范化都會在這一層產(chǎn)生。這一領(lǐng)域具有廣泛的標準，但由于當前沒有標準來管理所32IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)有必需的訪問點，協(xié)議轉(zhuǎn)換也會在此進行。收集到的指標數(shù)據(jù)會被存儲在一個數(shù)據(jù)存儲庫●操作層操作層主要負責數(shù)據(jù)分析、監(jiān)控及行動計劃實施，以推動每日順利完成操作任務，并進行預防性的維護。數(shù)據(jù)的相互關(guān)聯(lián)使得建筑物運作效率提高，也使各項預防性的操作更加具有針●功能服務層這一層主要提供各項具體的用戶服務。這些服務跨度很大，包括簡單的請求維修到復雜的空●顯示層顯示分多種形式，從實時儀表板到長期的報告。將面向狀況和任務的儀表板以計量表、圖表和表格數(shù)據(jù)等形式提供給用戶。同時還可以通過專門的覆蓋圖顯示數(shù)據(jù)，使用戶可以很快地確定趨勢和模式。這些數(shù)據(jù)還將生成報告。這些報告可以是簡單的狀態(tài)或使用情況報告，也智慧的建筑解決方案架構(gòu)顯示了智慧的建筑參考架構(gòu)，并進一步詳細地解釋了各組件的互聯(lián)IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)3334IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)VirtualAgilityOPSCenterVOCVOCIBMVirtualAgility負責在IBM軟件部TritonSOAFoundation上實施?？赏ㄟ^城市指揮中心(CCC)訪問該解決方案。VOC是一個實時的運營決策支持環(huán)境，可推動機構(gòu)間和不同專家小組間的協(xié)調(diào)和信息溝通。它使立的應用和顯示層，這樣用戶就可以輕松地將各種應用程序擴展到個人數(shù)字助理(PDA)及其他VOC可支持事件管理的整個生命周期(之前、期間和之后)。它支持迅速構(gòu)建運作概念 (CONOPS)原型，這樣危機管理人員就能很快地設計、部署并修改協(xié)調(diào)的區(qū)域應對方案：●各個機構(gòu)可以創(chuàng)建并修改各自的計劃及流程●將多種協(xié)議聚集到一個協(xié)調(diào)的區(qū)域應對方案咨詢處●在整個命令鏈內(nèi)溝通、聊天并發(fā)送即時消息(IM)●簡化對安全訪問準確信息的管理●根據(jù)需要增加部署協(xié)調(diào)的應對方案●連接復雜的組織層級，而使用VOCIBMWebSphereMessageBroker可以很容易地完成這一任務。憑借這一工具，用戶能在與現(xiàn)有數(shù)據(jù)源整合時，可以將數(shù)據(jù)的提供者和VOCIBMWebSpherePortal功能可透明地提供SOA整合。它允許客戶提供用戶角色，關(guān)注用戶體驗，并根據(jù)各自的角色(如紅十字會工作人員、FEMA經(jīng)理或承包商)授予訪問權(quán)限。VOC的，供隨時使用。VOC起，并為操作者提供透明的單一視圖。IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)35m方案將可以在VOCIBMWebSpherePortal環(huán)境中部署。這些portlet大多免費提供，在公開發(fā)布IBMWebSpherePortal網(wǎng)址如下：msoftwarebrandcatalogportalportalVOCIBMSameTime功能可提供實時準確的對系統(tǒng)用戶、即時消息傳遞、文件共享和Web會議等的感知，這樣用戶會效率更高，可以更快地采取行動，也能方便他們做出更準確的決定。VOC根據(jù)用戶的角色授予訪問內(nèi)容、流程、工具和應用程序等的權(quán)限，并提供實時的決策支持。各個機構(gòu)會自行在線創(chuàng)建、測試、部署、培訓并管理自己的運作概念，無需進行編程或客戶進行安裝操作。每個機構(gòu)都會向上級提供各自的運作流程。各個職能小組會了解各自需要完成的任務。通過使用VOC系統(tǒng)，用戶可以在同一個系統(tǒng)內(nèi)進行規(guī)劃和響應。這樣就會在易于使用的環(huán)境中進行Sametime、TivoliDirectoryIntegrator、VirtualAgilityOPSCenter、WorkCenterEmergencyManagementESRIGISVOC于SOA的環(huán)境，它以各項36IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)●規(guī)劃及準備服務●事故及災難管理服務●目錄搜索及合作服務●狀況感知及GIS服務●消息傳遞及數(shù)據(jù)共享服務VOC開放標準Web2.0技術(shù)與不可兼容的系統(tǒng)連接，保留了專有數(shù)據(jù)庫的完整性，并簡化了個人識別、地址、合作和通信的過程。它充分地利用了Web2.0技術(shù)，使用戶可以根據(jù)需要提供透明可靠的應用程序狀態(tài)及詳情。Web2.0功能使最終用戶不經(jīng)過任何培訓便可輕松使用這一解決方由于VOC環(huán)境使用的是預先配置的商用現(xiàn)成(COTS)軟件束，并且早已在世界各地使用，所以交付項目的風險不會很大。此外，VOC已經(jīng)實施了多次，交付小組能夠借鑒過去的最佳實踐并吸通過參考過去的經(jīng)驗，VOC實施能夠提供各種相關(guān)知識、技能和經(jīng)驗，也能為第一次定制組件整合的客戶提供一個完整的解決方案，而且花費要比其他方案低很多。VOC包含的軟件是COTS，ilityIBMVOC與VirtualAgility的Workcenter產(chǎn)品實現(xiàn)了完全的整合，使計劃團隊能夠在沒有任何編程知識的情況下快速制定原型計劃，并開始區(qū)域運作中心部署。根據(jù)事故指揮者的需求或決定，可以快速安全地將一個綜合的應對流程方案部署到各個階段或提前預設的情境中。事故指揮處可以全程信息，以便可以快速高效地做出回應。通過VOC解決方案，各個機構(gòu)都可以使各自的響應流程有助于實施更大的區(qū)域計劃，這一計劃其后會被修改并選擇性地交付至相關(guān)小組，這些使得VOC與其他解決方案截然不同?？梢岳脴藴蔍BMDB定報告。VOC的軟件和服務器可由各個機構(gòu)在本地單獨實施，IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)37VOC環(huán)境體驗的直觀示例VOC應用程序整合顯示了VOC應用程序整合VOC合作功能顯示了各種合作功能，尤其是使用人員查找器C38IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)●環(huán)境管理及合規(guī)性不管是受國際標準的影響還是為確保各自經(jīng)濟的短期和長期發(fā)展，世界各地的城市都必須確保能夠很好地控制會直接影響到環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)正常運作的各個因素。實現(xiàn)對影響城市生態(tài)系統(tǒng)的各個環(huán)境因素的管理和監(jiān)控，是保護商業(yè)、居民及游客的一個很好的方法。而且，通發(fā)展?！駪庇媱?、響應及控制城市的管理者可能已經(jīng)做了很好的規(guī)劃，可時不時還是會有很多突發(fā)事件影響到城市的日常運作。在這種情況下，混亂事件(不論是人為的還是自然事件)都會影響到城市的經(jīng)濟發(fā)展，甚至聲譽。要想盡可能降低這些突發(fā)事件的影響，城市管理者們必須提前規(guī)劃，時刻準備好應對這些事件。如果能夠?qū)嵤┮粋€有效的突發(fā)事件管理流程，各個城市的政府就能通過和經(jīng)濟發(fā)展的活力。實現(xiàn)對影響城市生態(tài)系統(tǒng)的各個環(huán)境因素的管理和監(jiān)控，是保護商業(yè)、居民及游客的一個很好的展。●氣體排放管理氣體排放管理和報告系統(tǒng)會計算并報告各處排放源的空氣質(zhì)量，以求能不斷改善對空氣污染●廢物管理有毒廢物管理可以幫助將廢物分類、監(jiān)控其流向、跟蹤裝有有毒廢物的集裝箱、生成廢物清性?！袼Y源管理通過水資源管理可使維持水/廢水排放水平變得容易很多，也可不斷提高水質(zhì)，提高城市的環(huán)●制冷管理從各家各戶到公共場合，制冷系統(tǒng)(空調(diào))的使用越來越多，這進一步加深了溫室氣體問題和廢物處置問題帶來的困擾。正因為如此，跟蹤購買、使用、泄露、維修、測試和處置等信●合規(guī)性管理跟蹤各種環(huán)境方面的要求、規(guī)章、許可、政策及全球標準，使各城市能夠更好地在降低環(huán)境?！窨冃Ч芾硎占⒏櫜蟾骊P(guān)鍵業(yè)績指標，以加強合規(guī)性、降低風險和開支、轉(zhuǎn)變各種項目，使城市IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)39●有毒物質(zhì)管理監(jiān)控化學物質(zhì)及有毒的物質(zhì)，以便各城市能更好地管理這些物質(zhì)，開展產(chǎn)品責任計劃，跟蹤應及控制通過實施一個有效的應急管理流程，市政府不僅能夠保護其居民安全，也能通過智慧的計劃、響應急管理是指命令和控制管理，即針對任何類型的突發(fā)事件(如化學品意外泄露、海嘯、臺風、地震、洪水和恐怖襲擊)制訂計劃并作出快速響應。此外，還包括事件記錄、資產(chǎn)管理、人員管。這一部分主要囊括了環(huán)境管理和應急計劃、響應及控制解決方案所需的技術(shù)基礎(chǔ)設施和應用程序及控制解決方案所需的技術(shù)基礎(chǔ)設施從較高級別列出了有效環(huán)境管理案所需的技術(shù)基礎(chǔ)設施及控制解決方案所需的應用程序架構(gòu)從較高級別列出了環(huán)境管理和應40IBM智慧的城市解決方案架構(gòu)